王新軍,楊如意,周少龍,楊永輝,武躍輝,王 振,謝井偉,梁 博
1)鄭州大學第五附屬醫(yī)院神經(jīng)外科 鄭州450052 2)鄭州大學第三附屬醫(yī)院兒童腦癱康復科 鄭州450052
△男,1965年7月生,博士,教授,主任醫(yī)師,研究方向:腦腫瘤的基礎(chǔ)與臨床,E-mail:wangxj@zzu.edu.cn
目前,癲癇發(fā)病機制尚不明確。成人期癲癇最常見的病因為腦腫瘤,大部分低病理級別膠質(zhì)瘤伴癲癇發(fā)作[1]。膠質(zhì)瘤并致癇灶切除術(shù)是治療膠質(zhì)瘤相關(guān)性癲癇的常用方法,且療效顯著[2-3]。高遷移率族蛋白B1(high-mobility group box-1,HMGB1)作為一種染色質(zhì)非組蛋白核蛋白,幾乎存在于所有真核細胞內(nèi)[4]。已有研究[5-6]證實HMGB1 及其受體TLR4 參與癲癇鼠模型的發(fā)病和復發(fā),并且人類顳葉癲癇病例海馬中HMGB1 和TLR4 表達的組織病理學模式與癲癇鼠模型相似;HMGB1 及其受體TLR4、RAGE 通過參與免疫反應促使癲癇的發(fā)生。作者對人腦膠質(zhì)瘤相關(guān)性癲癇致癇灶組織中HMGB1 的表達進行了檢測,探討其臨床意義。
1.1 研究對象 選取鄭州大學第五附屬醫(yī)院神經(jīng)外科2007年1月1日至2009年12月30日手術(shù)治療的82例膠質(zhì)瘤相關(guān)性癲癇患者手術(shù)切除的致癇灶組織、膠質(zhì)瘤組織、瘤周非致癇灶腦組織蠟塊標本。82例患者年齡15~68歲,其中男60例,女22例;術(shù)前均有典型癲癇發(fā)作癥狀,腦電監(jiān)測可確認癲癇;24例患者致癇灶位于額葉,40例位于顳葉,18例位于頂葉;術(shù)前癲癇發(fā)作持續(xù)時間≤5 min 40例,>5 min 42例;術(shù)前癲癇平均發(fā)作頻率≤3次/月24例,>3次/月58例;21例為低病理級別膠質(zhì)瘤,61例為高病理級別膠質(zhì)瘤;所有患者術(shù)前均未接受放化療及其他治療。腫瘤組織均經(jīng)病理診斷為膠質(zhì)瘤。術(shù)中參考腦皮層和深部電極監(jiān)測結(jié)果取非功能區(qū)致癇灶組織標本。瘤周非致癇灶腦組織為術(shù)中未引發(fā)異常腦電、且術(shù)后病理未見膠質(zhì)瘤細胞的非功能區(qū)腦組織。入選標本及臨床信息均已獲患者、家屬及醫(yī)院倫理委員會同意。
1.2 主要試劑和儀器 兔抗人HMGB1 單克隆抗體購自美國Sigma 公司,羊抗兔二抗試劑盒及DAB顯色試劑盒購自上海拜沃生物科技有限公司,熒光顯微鏡購自日本Nikon 公司。
1.3 HMGB1 蛋白的檢測 標本包埋后以3 μm 厚連續(xù)切片,置于防脫劑預處理后的載玻片上。滴加HMGB1 單克隆抗體(稀釋20 倍)4℃過夜,PBS 清洗后滴加生物素標記二抗,室溫孵育20 min,PBS 清洗,加辣根過氧化物酶標記的鏈霉卵白素工作液,室溫孵育15 min,DAB 顯色,蘇木精復染,常規(guī)乙醇脫水,二甲苯透明,中性樹膠封片后顯微鏡下觀察。以PBS 液代替一抗作陰性對照。選擇每張切片免疫反應較強的區(qū)域,高倍視野下(×400)觀察5個不重復視野,計數(shù)染色陽性細胞及視野內(nèi)總細胞數(shù),計算陽性細胞百分比。根據(jù)陽性細胞百分比評分:無陽性細胞為0 分,陽性細胞百分比≤25%為1 分,≤50%為2 分,≤75%為3 分,>75%為4 分;根據(jù)染色程度評分:無染色為0 分,淡黃色為1 分,深黃色為2 分。最后以兩種評分方式相加的綜合得分為最終得分,0 分為陰性,1~6 分為陽性;其中1~3 分為低表達,4~6 分為高表達。
1.4 統(tǒng)計學處理 利用SPSS 17.0 進行統(tǒng)計學處理。致癇灶、膠質(zhì)瘤與瘤周非瘤腦組織中HMGB1表達的比較采用配對χ2檢驗,不同臨床病理因素患者致癇灶組織中HMGB1 表達的比較應用χ2檢驗,檢驗水準α=0.05。
2.1 各種腦組織中HMGB1 的表達 HMGB1 在瘤周非致癇灶腦組織中有少量表達(圖1),致癇灶組織、膠質(zhì)瘤組織中HMGB1 的表達明顯高于瘤周非致癇灶腦組織(表1、2)。
圖1 膠質(zhì)瘤、致癇灶、瘤周非致癇灶腦組織中HMGB1 的表達(SP,×400)
表1 致癇灶、瘤周非致癇灶腦組織中HMGB1 表達的比較例
表2 膠質(zhì)瘤、瘤周非致癇灶腦組織中HMGB1 表達的比較例
2.2 致癇灶組織中HMGB1 的表達與臨床病理因素的關(guān)系 膠質(zhì)瘤相關(guān)性癲癇患者致癇灶組織中HMGB1 表達與性別、年齡、致癇灶位置無關(guān),而與癲癇持續(xù)時間、癲癇發(fā)作頻率、膠質(zhì)瘤病理級別有關(guān)(表3)。
表3 致癇灶組織中HMGB1的表達與臨床病理因素的關(guān)系例(%)
目前,對癲癇的發(fā)病機制研究較多,國內(nèi)外研究[5-6]提示HMGB1 在原發(fā)性癲癇的發(fā)病、復發(fā)中均起到重要作用,對于膠質(zhì)瘤相關(guān)性癲癇,國內(nèi)外鮮見類似報道。膠質(zhì)瘤相關(guān)性癲癇藥物治療效果欠佳,屬難治性癲癇。針對這類患者,鄭州大學第五附屬醫(yī)院神經(jīng)外科通常采用的方法為術(shù)中皮層腦電監(jiān)測準確定位致癇灶,切除膠質(zhì)瘤的同時,盡可能地切除致癇灶,這樣才能使膠質(zhì)瘤相關(guān)性癲癇的手術(shù)效果得以保障[7-8]。這種手術(shù)治療的方法是該研究標本獲取的前提。
該研究中,HMGB1 在膠質(zhì)瘤組織、致癇灶組織中的表達均高于瘤周非致癇灶腦組織,提示HMGB1 不僅參與了膠質(zhì)瘤的生長、浸潤[9],對癲癇的發(fā)病也起到重要作用。膠質(zhì)瘤在生長、浸潤過程中HMGB1 高表達,影響瘤周組織的微環(huán)境,HMGB1 與其受體共同作用使皮層異常放電、信號傳遞紊亂,這可能是膠質(zhì)瘤繼發(fā)性癲癇的發(fā)病機制,HMGB1 及其作用機制可能成為膠質(zhì)瘤相關(guān)性癲癇研究的新方向。
該研究發(fā)現(xiàn),致癇灶組織中HMGB1 的表達與患者的性別、年齡、致癇灶位置無關(guān),而與癲癇持續(xù)時間、發(fā)作頻率關(guān)系密切,該結(jié)果進一步表明HMGB1 表達與膠質(zhì)瘤相關(guān)性癲癇的發(fā)病有直接關(guān)系,換言之,膠質(zhì)瘤相關(guān)性癲癇的發(fā)作可能隨致癇灶組織中HMGB1 表達的增高而劇烈。推測HMGB1在致癇灶中高表達將直接影響致癇灶異常放電的強度、頻率,致使癲癇發(fā)作頻繁、持續(xù)時間延長。接下來的研究中作者將會驗證這種推測,若成立,則HMGB1 將可能成為藥物控制癲癇的新靶點。
研究[10]表明,膠質(zhì)瘤中HMGB1 表達與其病理級別關(guān)系密切。該研究發(fā)現(xiàn)膠質(zhì)瘤相關(guān)性癲癇致癇灶組織中HMGB1 的表達與膠質(zhì)瘤病理級別有關(guān),這與Lynam 等[11]回顧性研究的癲癇發(fā)生率與組織學分級呈負相關(guān)的結(jié)論基本吻合。膠質(zhì)瘤相關(guān)性癲癇常由低病理級別膠質(zhì)瘤引起,低病理級別膠質(zhì)瘤中包含分化良好的細胞,其可釋放神經(jīng)傳導物質(zhì),這些傳導物質(zhì)可參與癲癇的發(fā)生;低病理級別膠質(zhì)瘤生長時間長,其炎癥反應亦可引發(fā)癲癇[12]。低病理級別膠質(zhì)瘤更易引起癲癇發(fā)作,并且其致癇灶組織中HMGB1 高表達的可能原因有:①腫瘤性病變中神經(jīng)元、膠質(zhì)細胞的酶、蛋白質(zhì)表達及免疫反應異常影響腦功能,引發(fā)癲癇。②腫瘤本身產(chǎn)生并刺激致癇灶產(chǎn)生大量HMGB1,HMGB1 與其受體(如TLR4[5]、RAGE[6]等)形成異常放電通路,形成癲癇發(fā)作的基礎(chǔ)。研究[13-14]表明,IL-1β 和HMGB1 參與炎癥反應,降低癲癇發(fā)作的閾值,通過干預炎癥反應徑路可減少癲癇發(fā)作頻率、降低發(fā)作程度和病理損害程度。上述研究結(jié)果均提示HMGB1 對癲癇的發(fā)生、發(fā)作有重要意義。
綜上所述,該研究揭示了致癇灶組織中HMGB1 表達與膠質(zhì)瘤相關(guān)性癲癇臨床病理因素之間的關(guān)系,對臨床治療、預后判斷均有一定意義,但膠質(zhì)瘤、致癇灶組織中HMGB1 促發(fā)癲癇的具體機制尚需進一步探討。
[1]Rosati A,Tomassini A,Pollo B,et al.Epilepsy in cerebral glioma:timing of appearance and histological correlations[J].J Neurooncol,2009,93(3):395
[2]郭韜,康進生,杜亞麗,等.低級別膠質(zhì)瘤繼發(fā)癲癇的手術(shù)治療[J].中華神經(jīng)外科雜志,2011,5(27):554
[3]刁芳明,李花,胡湘蜀,等.癲癇患者致癇灶切除前后頭皮腦電圖的比較[J].實用醫(yī)學雜志,2010,26(12):2083
[4]Ellerman JE,Brown CK,De Vera M,et al.Masquerader:high mobility group box-l and cancer[J].Clin Canc Res,2007,13(10):2836
[5]Maroso M,Balosso S,Ravizza T,et al.Toll-like receptor 4 and high-mobility group box-1 are involved in ictogenesisand can be targeted to reduce seizures[J].Nat Med,2010,16(4):413
[6]Zurolo E,Iyer A,Maroso M,et al.Activation of Toll-like receptor,RAGE and HMGB1 signalling in malformations of cortical development[J].Brain,2011,134(Pt 4):1015
[7]Hauptman JS,Mathern GW.Surgical treatment of epilepsy associated with cortical dysplasia:2012 update[J].Epilepsia,2012,53(Suppl 4):98
[8]Englot DJ,Han SJ,Berger MS,et al.Extent of surgical resection predicts seizure freedom in low-grade temporal lobe brain tumors[J].Neurosurgery,2012,70(4):921
[9]Zhang J,Liu C,Hou R.Knockdown of HMGB1 improves apoptosis and suppresses proliferation and invasion of glioma cells[J].Chinese Journal of Cancer Research,2014,26(6):658
[10]王新軍,周少龍,付旭東,等.人腦膠質(zhì)瘤組織HMGB1表達臨床意義初步分析[J].中華腫瘤防治雜志,2014,21(17):1339
[11]Lynam LM,Lyons MK,Drazkowski JF,et al.Frequency of seizures in patients with newly diagnosed brain tumors:a retrospective review[J].Clin Neurol Neurosurg,2007,109(7):634
[12]You G,Sha Z,Jiang T.The pathogenesis of tumor-related epilepsy and its implications for clinical treatment[J].Seizure,2012,21(3):153
[13]Chiavegato A,Zurolo E,Losi G,et al.The inflammatory molecules IL-1β and HMGB1 can rapidly enhance focal seizure Generation in a brain slice model of temporal lobe epilepsy[J].Front Cell Neurosci,2014,11(8):155
[14]Vezzani A,Balosso S,Ravizza T.The role of cytokines in the pathophysiology of epilepsy[J].Brain Behav Immun,2008,22(6):797